Majorana fermions of a two-dimensional Px+iPy superconductor
为了研究$p_x+ip_y$超导体的Majorana费米子激发，在球上求解了两种情况下的Bogoliubov-de-Gennes方程：（i）涡旋-反涡旋对位于相反的两极;（ii）边缘靠近南极，反涡旋位于北极.涡核支持两个马约拉纳费米子的状态，其能量随球体半径呈指数下降，独立于适度的无序势。在有限温度下计算了电子进入超导体涡旋位置附近的隧穿电导，并与{ \it s}波超导体的情况进行了比较。反涡旋的零偏压电导峰值是涡旋的一半。这种效应可以作为序参量对称性的探测器，也可以作为马约拉纳费米子的直接测量。
2009-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective Potential for Emergent Majorana Fermions in Superconductor Systems
马约拉纳费米子在自然界中不可能作为自由基本粒子存在。然而，在凝聚态系统中，它们可以作为集体激发出现。在这项工作中，使用功能集成技术，我们计算出的Kitaev链紧急马约拉纳费米子的有效潜力。在这种情况下，我们已经展示了超导体参数如何作为温度的函数。此外，我们考虑了拓扑绝缘体中的表面诱导超导电性，并计算了该系统中出现的Majorana费米子的有效势。在s波超导体的情况下，我们得到了一个间隙方程等价于出现在准二维狄拉克电子系统，一个候选人来解释高温超导。最后，对于p波超导体，我们得到了拓扑绝缘体表面电子-电子相互作用的临界值，决定了诱导超导的存在与否，这是一个指导实验的显著结果
2020-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum anomalous vortex and Majorana zero mode in iron-based superconductor Fe(Te,Se)
在掺杂磁性离子的拓扑绝缘体中，自旋轨道耦合和铁磁性引起量子反常霍尔效应。在这里，我们表明，在具有强自旋轨道耦合的s波超导体中，磁性杂质离子可以在没有外部磁场的情况下产生拓扑涡旋。这样的涡旋，被称为量子反常涡旋，支持强大的马约拉纳零能量模式时，超导诱导的拓扑表面状态。我们证明了在Fe（Te，Se）超导体中观察到的零能束缚态是由间隙磁性Fe产生的量子反常涡旋中Majorana零模的可能实现。量子反常涡旋物质不仅推进了对Cooper对拓扑缺陷激发的基本理解，而且为在量子计算中操纵Majorana零模提供了新的有利平台。
2019-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal transport signatures of Majorana fermions in superconductor-Luttinger liquid junctions
工程拓扑超导和马约拉纳费米子的最有前途的建议之一，采用自旋轨道耦合纳米线受到磁场和接近的s波超导体。当只有部分导线长度接触到超导体时，剩余的导电部分就像一个天然的引线，可以通过隧道来探测这些马约拉纳模式。在一个维度上相互作用的增强作用决定了这种配置应被视为超导体-Luttinger液体结。我们调查螺旋和自旋Luttinger液体之间的这种结，以及拓扑和非拓扑超导体。我们确定的相图为每种情况下，并表明，在这些系统中的普遍低能量传输是由不动点描述完美的正常反射或完美的Andreev反射。除了捕获（在某些情况下）熟悉的马约拉纳介导的“零偏差异常”在一个新的框架，我们表明，在某些制度的相互作用产生戏剧性的后果。事实上，我们建立了强大的排斥力完全消除了这种电导异常，而强大的吸引力产生动态生成的有效马约拉纳模式，即使在一个平凡的超导体结。相互作用进一步导致惊人的签名在当地的状态密度和在有限电压的电导峰的线形，也是必不可少的建立烟枪传输签名的马约拉纳费米子在自旋Luttinger液体交界处。
2012-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An Index Theorem for the Majorana Zero Modes in Chiral P-Wave Superconductors
我们证明了二维$p_x+ip_y$ -对超导体的奇绕组数涡旋芯中的Majorana费米子零模是由指数定理引起的。这个定理类似于Jackiw和Rebbi证明的一维狄拉克理论的质量域壁上存在定域狄拉克费米子零模的定理。重要的区别是，在我们的例子中，定理是证明一个两个组件费米子理论的第一和第二组件是由宇称反转和厄米共轭。
2006-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry-protected line nodes and Majorana flat bands in nodal crystalline superconductors
超导能隙中的线节点是时间反演不变超导体中马约拉纳平带的一个来源。在这里，我们将这种关系扩展到所有受保护的线节点，其中由晶体的对称性引起的额外约束使MFB不稳定或隐藏MFB的存在。通过建立一个一对一的对应组理论和拓扑分类，我们能够分类可能的线节点诱导的MFB，包括（磁）非对称空间群的情况下。我们的理论分析揭示了一种新型的MFB，即，反铁磁SC中的MFB。
2017-11-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and a Topological Phase Transition in Semiconductor-Superconductor Heterostructures
我们提出并从理论上分析了一种探测超导异质结中难以捉摸的Majorana粒子的实验装置。实验系统由嵌入超导量子干涉装置的具有强自旋轨道Rashba相互作用的一维半导体线组成。我们表明，在结处的Andreev束缚态的能谱在拓扑平凡（即，不包含任何马约拉纳）和分别在零能量处具有偶数和奇数个交叉的非平凡相位。测量通过结的超电流允许通过简单地改变面内磁场或栅极电压来辨别拓扑上不同的相位并观察拓扑相变。对这种相变的观测将直接证明马约拉纳粒子的存在。
2010-08-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tunneling of anyonic Majorana excitations in topological superconductors
我们考虑拓扑超导体和拓扑绝缘体/超导体结构中存在的多个静态涡旋主机Majorana模式，并专注于涡旋之间的Majorana隧穿过程。结果表明，这些隧道一般解除多体基态的简并在一个非普遍的方式，敏感的微观细节在最小的长度尺度所确定的基本物理问题。我们还讨论了Jackiw-Rossi零模在具有零化学势的拓扑绝缘体/超导体结构中的显式实现。在这种情况下，多任意子基态的确切简并性受到额外的手征对称性的保护，并且可以与严格的指数定理联系起来。然而，如在实际固态结构中所预期的，非零化学势的存在破坏了手征对称性并去除了保护，这导致简并性被提升。最后，我们讨论了我们的结果的集体状态的多任意子系统的影响。我们认为，在现实系统中的涡旋量子动力学一般是重要的，并可能会产生有效的时间依赖的规范因子，进入多任意子系统中的马约拉纳模式之间的相互作用项。
2010-09-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Disclinations in Topological Crystalline Superconductors
本文证明了四重对称拓扑晶体超导体（TCS）中旋转对称性破缺点缺陷向错上存在零能Majorana束缚态的拓扑判据。我们首先建立了一个完整的拓扑分类的TCS使用陈省身不变量和三个积分旋转不变量。通过对向错的解析和数值研究，我们用代数方法推导出了一个Z_2指数，它可以表征在一个向错处的Majorana零模个数的奇偶性。令人惊讶的是，我们还发现弱保护的马约拉纳费米子绑定在平凡的陈和弱不变量的超导体的角落。
2012-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana modes at the ends of superconductor vortices in doped topological insulators
最近的实验已经在掺杂的拓扑绝缘体中观察到了体超导性。在这里，我们问是否涡马约拉纳零模式，以前预测发生时，超导性诱导的表面上的拓扑绝缘体，生存，即使在这些掺杂系统与金属正常状态。假设反转对称，我们发现，马约拉纳零模式确实出现，但只有低于临界掺杂。临界掺杂与涡线的拓扑相变相关，在那里它支持沿其长度的无间隙激发。临界点仅取决于涡旋线的取向和Berry相的性质，即金属正常态费米面的SU（2）Berry相。通过计算可用能带结构的该相位，我们确定了诸如$p$掺杂的Bi $_{2}$ Te $_{3}$的材料候选物在压力下支持涡旋端Majorana模式。令人惊讶的是，即使是从拓扑上平凡的能带结构衍生的超导体也可以支持马约拉纳模式，这为实现它们提供了一条有前途的途径。
2011-08-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electromagnetic response of spinful Majorana fermions
该研究针对拓扑超导体中有自旋马约拉纳费米子的电磁响应展开，构建了通用理论阐明配对对称性的编码方式，并预测了铁基超导体角态马约拉纳费米子的子晶格依赖偶极型磁响应。
2024-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Note on Half-quantized Conductance Plateau of Chiral Majorana in Quantum Anomalous Hall Insulator and Superconductor Structures
这是一个简短的说明，提出了一个重复的实验的半量子化的传输签名给出的Majorana手征模式生活在异质结构形成的s波超导体和量子反常霍尔绝缘体。
2019-04-28 cond-mat.supr-con
Majorana Zero Modes Protected by Hopf Invariant in Topologically Trivial Superconductors
马约拉纳零模通常归因于拓扑超导体。我们研究了一类二维拓扑平凡的超导体没有手征边缘模式，但主机强大的马约拉纳零模式的拓扑缺陷。这个最小的单带模型的建设是由霍普夫映射和霍普夫不变量。这项工作将刺激调查的Majorana零模式的超导体在拓扑平凡的制度。
2017-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Majorana multipole response of topological superconductors
与基本的马约拉纳粒子相反，凝聚态系统中的涌现马约拉纳费米子（MFs）可能具有电磁多极。我们发展了一个一般的理论，磁多极的表面螺旋磁场的时间反转不变的超导体。结果表明，磁多极子响应受晶体对称性的制约，库珀对的对称性与磁多极子在晶体对称性下的表现存在一一对应的关系。后一个属性提供了一种方法来识别非传统的配对对称性，通过表面MF的磁响应。我们还发现，大多数螺旋MF表现出磁偶极响应，但那些超导体与自旋-3/2电子可能会显示磁八极响应的领先秩序，这是唯一的特点，高自旋超导体。对这种八极响应的探测提供了高自旋超导性的直接证据，例如半赫斯勒超导体。
2018-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Majorana fermions to topological quantum computation in semiconductor/superconductor heterostructures
我们对拓扑超导电性及其在自旋轨道耦合半导体/超导体异质结构中的后果进行了教学回顾。我们首先回顾狄拉克和马约拉纳费米子在粒子物理学的概念的历史起源，并讨论如何在一维超导体中出现这些低维版本。最终，我们专注于马约拉纳零模式，出现在缺陷的马约拉纳方程。然后，我们回顾的拓扑不变量的定义，以及它如何允许预测这样的马约拉纳模式从现实的超导体，没有洛伦兹不变性的散装能带结构。最后，我们结束了讨论的协议，如何检测这样的马约拉纳模式，并使用它们的拓扑量子计算。
2021-05-08 cond-mat.supr-con
Majorana Fermions and Topology in Superconductors
拓扑超导体是一类新的量子凝聚相，其特征在于库珀对态的拓扑非平凡结构。在样品表面和拓扑超导体的涡核中，马约拉纳费米子（Majorana fermions），即与自己的反粒子相一致的粒子，表现为Bogoliubov准粒子。Majorana费米子的存在性和稳定性由系统对称性约束的体拓扑不变量保证。拓扑超导体中的马约拉纳费米子服从一种新型的量子统计，称为非阿贝尔统计，它不同于玻色和费米统计，可以用于拓扑量子计算。此外，马约拉纳费米子引起了各种奇异的现象，如“分馏”，非局域相关，和“隐形传态”。这些科目的教学审查。我们还讨论了相互作用对超导体拓扑分类的影响，以及Weyl超导体的基本性质。
2016-06-02 cond-mat.supr-con
Tunneling between Two Helical Superconductors via Majorana Edge Channels
我们讨论电输运通过一个点接触桥马约拉纳费米子模式出现在两个螺旋超导体的边缘。内容集中在干扰和相互作用的影响，独特的马约拉纳费米子和自旋轨道相互作用（SOI）的作用。除了约瑟夫森电流，准粒子电导敏感地依赖于两个超导体之间的相位差和相对螺旋度。马约拉纳费米子之间的相互作用导致的幂律温度依赖性的各种隧道通道的电导。特别是，在SOI的存在下，电导总是随着温度的降低而增加。
2010-04-23 cond-mat.supr-con
Fractional Josephson Vortices and Braiding of Majorana Zero Modes in Planar Superconductor-Semiconductor Heterostructures
本文研究了平面超导体-金属-超导体约瑟夫森结中形成的一维拓扑超导体，其中金属受到自旋轨道耦合和面内磁场的作用。这种一维拓扑超导体一直是最近的理论和实验关注的主题。我们研究了垂直磁场和超电流驱动的结上的位置和结构的马约拉纳零模式，与拓扑超导体的效果。特别是，我们表明，在一定的条件下，约瑟夫森涡细分为半涡，每个携带一半的超导通量量子和一个单一的马约拉纳零模式。此外，我们表明，该系统允许电流控制编织的马约拉纳零模式。
2018-10-02 cond-mat.supr-con
Higher-order topological superconductor phases in a multilayer system
本文研究面内 Zeeman 耦合下的拓扑绝缘体/超导体多层结构，发现三类三维高阶拓扑超导相及其特征 Majorana 铰链、表面态。
2023-12-12 cond-mat.supr-con
Tunable Majorana corner modes in noncentrosymmetric superconductors: Tunneling spectroscopy and edge imperfections
二维二阶拓扑超导体中的Majorana角模在容错拓扑量子计算中具有重要的应用前景。我们证明了在存在面内磁场的二维（$s+p$）波超导体中存在Majorana角模，其位置可以通过磁场的方向来控制。此外，我们还讨论了边缘缺陷对Majorana角模的影响。我们描述了不同的边缘形状和边缘无序如何影响马约拉纳角模的数量和可控性，这与拓扑量子计算的实现有关。我们还讨论了隧道光谱的存在下的马约拉纳角模，其中的引线连接到非中心对称超导体的角落。零偏微分电导相对于磁场的方向显示出明显的周期性，这表明在这种设置中的马约拉纳角模式的优良可控性。我们的结果为在（$s+p$）波超导体实验中观察和调谐Majoran角模奠定了理论基础。
2020-12-01 cond-mat.supr-con
Majorana resonances and how to avoid them in periodic topological superconductor-nanowire structures
在超导体附近的半导体纳米线是有前途的实验系统马约拉纳费米子，最终可能被用作拓扑量子计算机的积木。在这些超导体-超导体纳米线结构中实验实现马约拉纳费米子的一个严重挑战是将半导体化学势调整到金属超导体附近。我们表明，目前可实现的结构在实验中与可调化学势导致马约拉纳共振，这是有趣的，在自己的权利，但不表现非阿贝尔统计。这对外地提出了一个核心挑战。我们展示了如何克服这一挑战，从而解决了一个关键的障碍，固态实现的拓扑系统包含马约拉纳费米子。我们提出了一种新的拓扑超导阵列结构，其中引入相邻纳米线的超导邻近效应产生具有非阿贝尔统计的Majorana费米子。
2012-02-10 cond-mat.supr-con
Emergent vortex Majorana zero mode in iron-based superconductors
铁基超导体的涡旋是一个很有前途的Majorana零模平台，这是由于铁基超导体的内禀涡旋缠绕、非平凡能带拓扑、强电子-电子关联、高Tc超导性和单一材料的简化等特性的神奇结合。它克服了基于异质结的Majorana平台的许多困难，包括小的拓扑间隙，界面污染，晶格缺陷，等等。孤立的零偏置峰已被发现在几个铁基超导体的涡旋。迄今为止，从实验和理论两个方面的研究都有力地表明了涡旋Majorana零模的实现，具有应用于拓扑量子计算的潜力。本文以Fe（Te，Se）超导体为例，综述了Majorana零模在这一新平台上的创新思想和研究进展。在介绍了涡旋的拓扑能带结构和实零模的识别之后，系统地总结了涡旋Majorana零模的物理行为。首先，根据零模波函数的行为和准粒子中毒的证据，我们分析了涡旋Majorana零模出现的机制。其次，在已有理论的基础上，详细阐述了涡旋零模的Majorana对称性和拓扑性质的测量。之后，我们从量子物理转向量子工程，分析了真实情况下涡旋Majorana零模的性能，这可能对未来实际应用的探索有潜在的益处。本文对涡旋Majorana零模的物理性质进行了综述，特别强调了现象与机制之间的联系。它提供了一个机会，以弥合之间的差距，完善的理论和新发现的铁家马约拉纳。
2021-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three-Dimensional Majorana Fermions in Chiral Superconductors
通过一个系统的对称性和拓扑分析，我们建立了三维手征超导体与强自旋轨道耦合和奇宇称配对一般主机低能节准粒子是自旋非简并和实现马约拉纳费米子在三维空间。通过考察晶体中由具有角动量$j$的Bloch电子形成的具有总角动量$J$的手征库珀对的各种类型，得到了无带隙Majorana准粒子的能量-动量关系和在费米面上位置的综合分类.我们发现，在自旋选择性点节点附近的散装马约拉纳费米子的存在是植根于自旋轨道耦合超导体中的手征配对的非幺正性质。我们解决实验签名的马约拉纳费米子，并发现，核磁共振（NMR）的自旋弛豫率显着抑制核自旋极化沿节方向作为一个结果的自旋选择性马约拉纳性质的节准粒子。此外，Majorana节点在散装有非平凡的拓扑结构，并暗示存在的Majorana束缚态的表面上，形成弧的动量空间。最后，我们提出了重费米子超导体PrOs $_4$ Sb $_{12}$和相关材料作为有前途的候选人的非酉手性超导体托管三维马约拉纳费米子。
2017-02-05 cond-mat.supr-con
Optical Responses of Chiral Majorana Edge States in Two-Dimensional Topological Superconductors
马约拉纳费米子以电荷中性准粒子的形式存在于二维拓扑超导体的边界上。中性使得从实验和理论的角度来看，这种状态的检测具有挑战性。目前的方法在很大程度上依赖于输运测量，其中马约拉纳费米子通过在铅接触点诱导电子对隧穿来表现自己。在这里，我们表明，手性马约拉纳费米子在TSC产生{增强}的本地光学响应。局域光学电导率的特征不仅将它们与普通的超导体或绝缘体区分开来，而且还将它们与量子霍尔系统中的正常费米子边缘态区分开来。我们的研究结果提供了一个新的实用方法来检测色散马约拉纳费米子，并可能导致这一研究领域的一个新的方向。
2021-06-09 cond-mat.supr-con
Majorana Fermions in Nodal Superconductors: Gapless Topological Phase
我们证明，马约拉纳费米子存在于系统的边缘和涡核中，即使在一个特定的，但现实的条件下与反对称自旋轨道相互作用和非零磁场低于上临界场的情况下，如d波配对状态的节点激发的超导体。我们澄清，马约拉纳费米子状态的拓扑保护，尽管存在大量的无隙节点激发，因为存在一个非平凡的拓扑数。我们的发现大大扩大了我们可以探索马约拉纳费米子状态的目标系统。
2010-07-26 cond-mat.supr-con
Majorana flat bands, chiral Majorana edge states, and unidirectional Majorana edge states in noncentrosymmetric superconductors
研究了塞曼场作用下二维非中心对称节结超导体的拓扑性质，阐明了拓扑性质与场角的关系。结果表明，由于垂直于反对称自旋轨道耦合的塞曼场，节点激发获得了激发能隙，从而实现了带隙拓扑超导。我们表明，该系统进行gapful-gapless对倾斜的领域的转变。无带隙相仍然显示有限的带隙和不寻常的马约拉纳边缘状态之间的散装带。马约拉纳边缘状态自然地在相反取向的边缘之间以相同的方向传播。我们阐明了这种单向的马约拉纳边缘状态与手征边缘状态的间隙拓扑超导相和以前研究的马约拉纳平带在零塞曼场的关系。给出了一个刻画边态的拓扑不变量的简洁公式。在一个$D+p$波超导模型中，证明了有隙-无隙拓扑相变和Majorana态的演化。讨论了在最近制备的铜氧化物异质结构和重费米子薄膜中的实验实现。
2017-04-30 cond-mat.supr-con
Tunable Majorana corner modes by orbital-dependent exchange interaction in a two-dimensional topological superconductor
从理论上研究了轨道相关交换场在二阶拓扑超导体形成中的作用。我们证明，改变轨道差可以诱导拓扑转变和马约拉纳角模可以被操纵。我们进一步建议通过正常的探针终端检测的角落模式。电导量化被发现是鲁棒的相关系统参数的变化。
2022-04-28 cond-mat.supr-con
Platform for controllable Majorana zero modes using superconductor/ferromagnet heterostructures
我们提出了一种新的平台，用于创建和操纵的马约拉纳零模式组成的铁磁金属线放置在传统的超导体，接近铁磁绝缘体。我们的设备依赖于所施加的超电流和铁磁绝缘体中出现的交换场的相互作用。我们断言，所提出的超导体/铁磁体异质结构表现出增强的可控性，因为拓扑超导性可以调谐除了施加在铁磁线上的栅极电压，也通过操纵施加的超电流和/或铁磁绝缘体的磁化。
2021-11-26 cond-mat.supr-con
Unconventional Majorana fermions on the surface of topological superconductors protected by rotational symmetry
拓扑超导体是在其边界上具有马约拉纳中间带隙态的物质的奇异带隙相。在传统的拓扑超导体中，Majorana能隙态以局域零维模或传播自旋1/2费米子的形式出现，具有准相对论色散关系。在这里，我们表明，非常规的传播马约拉纳状态可以出现在表面的三维拓扑超导体的旋转对称性保护。非常规的马约拉纳表面态分为三种不同的类型：具有$(2S+1)$ -折叠简并度$(S\geq3/2)$的自旋- $S$马约拉纳费米子，携带两个不同拓扑荷的马约拉纳费米子线，以及四重旋转对称相关的自旋-1/2马约拉纳费米子四重态.前两类的光谱性质超越了传统的自旋1/2费米子，是拓扑超导体所特有的，而在拓扑绝缘体中没有对应的。我们证明了在掺杂$Z_2$拓扑绝缘体或具有旋转对称性的Dirac半金属的超导相中可以获得非常规的Majorana表面态。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Finite temperature effects on Majorana bound states in chiral $p$-wave superconductors
我们研究了与超导能隙相比，手征$p$波超导体中束缚在涡核上的马约拉纳费米子。热占领的Caroli德Gennes-Matricon状态，低于完整的差距，导致两个费米子宇称扇区之间的自由能差随温度的增加而代数衰减。对于热激发的每个束缚态，幂律获得了$T^{-1}$的附加因子。零温度的结果是指数恢复远低于minigap（最低躺CdGM水平）。我们的研究结果表明，温度大于minigap可能不是灾难性的拓扑量子计算。我们讨论了精确测量钉扎力的旋涡作为读出方案的马约拉纳量子比特的前景。
2019-04-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Majorana corner flat bands in two-dimensional second-order topological superconductors
在本文中，我们发现，限制一个二阶拓扑超导体与谐波势导致扩散的马约拉纳角模。因此，这导致形成马约拉纳角平坦带，其具有与常规机制根本不同的起源。这是因为它们仅产生于混合系统的一维带隙边界态，在俘获势大小增加的情况下，混合系统的一维带隙边界态变得无隙，而体隙不会闭合。发现Majorana角态对谐波陷阱的强度是鲁棒的，并且从Majorana角态到Majorana平坦带的过渡仅仅是一个平滑的交叉。由于谐波陷阱可以在异质结中实现，该建议为在实验环境中观察这些Majorana角平坦带铺平了道路。
2020-03-03 cond-mat.supr-con
How to realize a robust practical Majorana chain in a quantum dot-superconductor linear array
接近超导体的半导体纳米线是马约拉纳费米子的有前途的实验系统，它最终可能被用作拓扑量子计算机的构建模块。在实验上实现马约拉纳费米子的一个严重挑战是无序对拓扑超导性的抑制。我们表明，马约拉纳费米子保护一个强大的拓扑间隙可以发生在一个链的量子点连接的s波超导体的末端。在适当的参数范围内，我们建立了量子点/超导体系统等价于一维Kitaev链，即使在量子点和超导体都是强无序的情况下，Kitaev链也可以被调谐到具有Majorana端模的鲁棒拓扑相.这种自旋轨道耦合的量子点-s波超导体阵列为观测非阿贝尔Majorana模提供了一个理想的实验平台。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Probing Majorana Flat Bands in Nodal $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors with Rashba Spin-Orbit Coupling
我们发现，在具有$d_{x^2-y^2}$波配对和Rashba自旋轨道耦合的单层或多层节状超导体中，与Majorana平带相关联的Majorana费米子在[110]边以零能量模出现.此外，只要单层或多层超导体的整体反演对称性被破坏，并且在平行于[110]边的面内磁场存在下，Majorana费米子和通常的费米子Andreev束缚态在隧道谱实验中诱导出三峰结构。重要的是，我们表明，零偏压电导峰是由马约拉纳费米子。因此，隧道光谱可以用来探测节状$d_{x^2-y^2}$波超导体中的马约拉纳费米子。
2013-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Observation of magnetic adatom-induced Majorana vortex and its hybridization with field-induced Majorana vortex in an iron-based superconductor
编织Majorana零模是容错拓扑量子计算的关键。具有非平凡能带拓扑结构的铁基超导体最近成为一个令人惊讶的有前途的平台，用于在单一材料和相对较高的温度下在磁涡旋中创建不同的马约拉纳零模式。由于磁场诱导的Abrikosov涡格使得编织一组Majorana零模或研究由于重叠的波函数而导致的Majorana偶线的耦合变得困难。在这里，我们报告的建议的量子反常涡旋与整数量子化的涡旋芯态和Majorana零模的磁性Fe吸附原子沉积在表面上引起的观察。我们观察到它与附近的场诱导的铁基超导体FeTe0.55Se0.45的Majorana涡旋的杂交。我们还观察到无涡旋的Yu-Shiba-Rusinov束缚态在Fe吸附原子与衬底的耦合较弱，并发现Yu-Shiba-Rusinov态和Majorana零模之间的可逆转换通过操纵交换耦合强度。Majorana零模的双重起源（磁性吸附原子和外磁场）为研究具有拓扑能带结构的超导体中它们的相互作用和编织提供了一个新的单一材料平台。
2021-03-09 cond-mat.supr-con
Helical Dirac-Majorana interferometer in a superconductor-topological insulator sandwich structure
在拓扑绝缘体与两个s波超导体构成的异质结构中，当两个s波超导体形成具有π相移的约瑟夫森结时，存在具有螺旋Majorana边缘模的时反不变性拓扑超导相.基于这样的异质结构，螺旋Dirac-Majorana干涉仪被提出来直接测量螺旋Majorana模式的独特输运特征。此外，我们设想如何在现有材料如Bi 2 Se 3或Bi 2 Te 3薄膜的基础上实现我们的提议。
2011-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weyl superconductor phases in a Weyl-semimetal/superconductor multilayer
拓扑非平凡的超导相已经在拓扑材料中通过与常规超导体接触的邻近效应而被工程化。本文利用Kronig-Penney模型的方法，考虑由Weyl半金属层和超导层组成的多层结构，研究了Weyl半金属体电子态的超导邻近效应。由于邻近效应，两个Weyl节点解耦成四个节点的Majorana费米子，导致Weyl超导相或拓扑超导相的三维扩展。我们发现界面处费米速度和势垒的失配使Majorana结点脱离，从而使具有四个Majorana结点的Weyl超导相变为具有一半Majorana结点的Weyl超导相和具有奇数Chern数的拓扑超导相.
2020-03-13 cond-mat.supr-con
High-$T_c$ Superconductor Fe(Se,Te) Monolayer: an Intrinsic, Scalable and Electrically-tunable Majorana Platform
高$T_c$超导体FeTe $_{1-x}$ Se $_x$的单层被预测实现在其边界处具有螺旋边缘模的拓扑非平凡态，提供了一个新的本征系统来寻找拓扑超导性和Majorana零模。在最近的实验\cite{Peng2019}中已经发现了有利于拓扑相变和螺旋边缘模式的证据。我们建议通过在FeTe $_{1-x}$ Se $_x$单层上施加平面内磁场并通过电门控调节局部化学势来创建Majorana零模。由于各向异性磁耦合的边缘从拓扑带反转，在平面内的磁场驱动系统到一个本征高阶拓扑超导相与Majorana角模，而无需制造异质结构。此外，我们证明了马约拉纳零模可以发生在其他不同的位置，包括在一个边缘的化学势的畴壁和某些类型的三结在二维体。我们的研究不仅证明了FeTe $_{1-x}$ Se $_x$单层作为一个有前途的Majorana平台，具有可扩展性和电可调性，并在当代实验能力范围内，但也提供了一个一般原则，寻找现实实现的高阶拓扑超导性。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing Topological Superconductors with Sound Waves
介绍了一种新的探测拓扑超导体的方法。超态费米子的积分产生拓扑$\mathbf{Chern-Simons}$声音作用。位错在样品内部诱导出马约拉纳零模，从而产生一个新的哈密顿量，该哈密顿量耦合了马约拉纳模、电子场和非阿贝尔应变场声。该哈密顿量用于计算反常声吸收。拓扑超导体在超导能隙以下由于准粒子和马约拉纳费米子之间的跃迁而吸收声音。声波为探测马约拉纳费米子提供了新的工具。
2015-01-25 cond-mat.supr-con
Majorana Kramers Doublets in $d_{x^2-y^2}$-wave Superconductors with Rashba Spin-Orbit Coupling
在这项工作中，我们表明，准一维$d_{x^2-y^2}$波超导体与Rashba自旋轨道耦合是一个DIII类，时间反演不变，拓扑超导体（TS），支持Majorana Kramers Doublet（MKD）在TS的两端。MKD是一对受时间反演对称性（TRS）保护的马约拉纳端态（MES）。外部磁场破坏TRS，并将系统从DIII级驱动到D级，在这种情况下，TS的每一端都会出现一个MES。我们发现，一个MKD诱导共振Andreev反射与零偏置电导峰的$4e^2/h$。该模型的实验实现进行了讨论。
2012-12-18 cond-mat.supr-con
Generalized Eilenberger theory for Majorana zero-mode-carrying disordered $p$-wave superconductors
无序被称为抑制拓扑超导状态的间隙，支持非阿贝尔马约拉纳零模式。在本文中，我们使用自洽玻恩近似的马约拉纳模式的鲁棒性无序适当扩展的Eilenberger理论，其中包括局域马约拉纳波函数的空间依赖性。我们发现，随着无序度的增加，拓扑超导能隙被抑制，Majorana模变得离域。然而，令人惊讶的是，零偏置峰似乎生存，甚至超过临界值所需的封闭超导能隙内的玻恩近似的无序强度。
2014-08-28 cond-mat.supr-con
Classification of Majorana Fermions in Two-Dimensional Topological Superconductors
近年来，马约拉纳费米子（MF）由于其奇异的统计特性和在拓扑量子计算（TQC）中的潜在应用而引起了人们的广泛关注。它们被认为存在于各种二维拓扑系统中，如px+ipy拓扑超导体和超导-超导杂化系统。本文指出了两种不同多边形符号规则的Majorana费米子。通过寻找一阶拓扑量子相变的特征，给出了确定MF分类的“确凿的”数值证据。利用它研究了几种二维拓扑超导体。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana edge states in s-wave kagome superconductors with Rashba interaction
本文研究具有Rashba自旋轨道相互作用的s波kagome超导体，揭示其可支持时间反演不变的螺旋Majorana边缘态及手性通量相下的手性Majorana边缘态，并通过Z2不变量和陈数刻画拓扑相图。
2025-03-12 cond-mat.supr-con
Vortex pinning by the point potential in topological superconductors: a scheme for braiding Majorana bound states
我们从理论上提出了一个通过操纵点势编织Majorana束缚态的有效方案。仔细阐明了涡旋钉扎效应。这种效应可以用来控制拓扑超导体中的涡旋和Majorana束缚态。数值模拟了移动势流引起的两个涡的交换。涡核中的零能态相对于势的强度是稳健的。数值识别了钉扎涡中的Majorana束缚态。
2017-10-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Topological indices, defects and Majorana fermion in chiral superconductors
本文从理论上研究了拓扑不变量在拓扑周期表D类二维手征超导体模型中保护Majorana费米子的作用。揭示了丰富的相图。每个相位的特征在于2d（Z）和1d（Z2）的拓扑不变量，这导致了位错边缘和涡旋核心处的马约拉纳费米子。研究了不同拓扑不变量引起的Majorana费米子的干涉。马约拉纳费米子相对于层间耦合的稳定性，即，在3D中，也进行了检查。
2012-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Proposal for the detection of Majorana Fermions in Topological Superconductors
现代光谱学的目标之一是发明理论上提出的检测中性激发的技术。对于超导体，两点输运测量检测到Andreev交叉反射，这证实了Majorana费米子的存在。使用两个压电传感器进行测量可以获得类似的信息。一个传感器测量来自第二个传感器产生的应变场的应力张量响应。应力响应和应变速度之间的比率决定耗散响应。我们将证明耗散应力响应可以用于拓扑超导体。我们将研究磁场中的拓扑超导体，构造一个含有Majorana色散费米子的Abrikosov涡旋格子，用来计算耗散应力响应，识别Majorana费米子和准粒子。
2016-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In the Pursuit of Majorana Modes in Iron-based High-$T_c$ Superconductors
Majorana零模是拓扑超导系统中具有非阿贝尔统计的奇异准粒子激发，是拓扑量子计算的基石，是一种新型的容错量子计算体系结构.本文综述了铁基高温超导体中实现Majorana模的最新进展。首先讨论了铁基超导化合物电子能带结构的拓扑性质。在此基础上，我们提出了几种关于Majorana模的具体设想，包括Fe（Te，Se）表面涡旋核内的Majorana零模、Fe（Te，Se）铰链处的螺旋Majorana模、Fe（Te，Se）/FeTe异质结拐角处的Majorana零模以及面内磁场作用下的单层Fe（Te，Se）的Majorana零模。我们还回顾了目前的实验阶段，并提供了这个快速发展的领域的前景和展望。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Discovery of parity-violating Majorana fermions in a chiral superconductor Sr2RuO4
我们发现宇称违反马约拉纳费米子在手性超导体Sr 2 RuO 4。电流-电压曲线显示出异常的行为：感应电压是偏置电流的偶函数。依赖于磁场的结果表明，马约拉纳费米子的激发沿封闭的手征边缘电流的单畴偏置电流。我们还讨论了单畴Sr_2RuO_4的手征性变化与自发磁化强度之间的关系。
2009-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlling Majorana hybridization in magnetic chain-superconductor systems
本研究提出通过邻近沉积的额外磁性吸附原子调控超导体表面磁链两端马约拉纳零能模的杂化，方案不受微观细节影响，为相关马约拉纳操控技术提供了基础。
2024-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
In-plane Zeeman field induced Majorana corner and hinge modes in an $s$-wave superconductor heterostructure
二阶拓扑超导体主机马约拉纳角和hingemodes在二维和三维的传统的边缘和表面模式。然而，这种二阶角模的实现通常需要非常规的超导配对或复杂的结或分层结构。在这里，我们表明，马约拉纳角模可以实现使用二维量子自旋霍尔绝缘体在接近接触的$s$波超导体和受面内塞曼场。超过临界值，面内塞曼场诱导相邻边界之间的有效狄拉克质量相反，导致一个马约拉纳模式在每个角落。类似的范例也适用于3D拓扑绝缘体与马约拉纳铰链状态的出现。避免复杂的超导体配对和材料结构，我们的计划提供了一个实验现实的平台，实现马约拉纳角和铰链状态。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana corner and hinge modes in second-order topological insulator-superconductor heterostructures
拓扑绝缘体（量子反常霍尔绝缘体）/超导体（SC）异质结构作为Majorana模的平台，在过去的十年里引起了人们极大的关注。这里我们用它的高阶对应物代替拓扑绝缘体。具体地说，我们考虑二阶拓扑绝缘体（SOTI）没有时间反演对称性和调查SOTI/SC异质结构在二维和三维。值得注意的是，我们发现，这种新颖的异质结构提供自然实现的二阶拓扑超导体（SOTSCs）主机马约拉纳角模式在二维和手性马约拉纳铰链模式在三维空间。由于SOTSCs的实现既不需要特殊的配对，也不需要磁场，因此这种SOTI/SC异质结构是Majorana模的杰出平台，并可能具有广泛的应用前景。
2019-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Odd-frequency pairing in a nonunitary p-wave superconductor with multiple Majorana fermions
奇频库珀对由于便于研究包括马约拉纳费米子在内的拓扑超导体的边缘态而受到人们的关注。虽然一个无自旋p波超导体在一个拓扑相中只有一个马约拉纳费米子，但有磁场的系统可以达到多个马约拉纳费米子的拓扑相。为了区分这些多个马约拉纳费米子相位，我们相关的能谱与奇频率对振幅增加系统的大小。系统大小依赖性告诉我们三条信息：边缘处的马约拉纳费米子数量的奇偶性，具有不同局域长度的马约拉纳费米子对应的低能模的数量，以及马约拉纳费米子的指纹。此外，我们提出的空间依赖性的奇频f矢量，这是从奇频对振幅和自旋结构的奇频库珀对。我们发现，奇数频率的f向量是固定在同一方向上的任何拓扑相位。此外，我们还发现奇频库珀对的自旋态倾向于朝向磁场的方向。我们的研究结果强调了奇频库珀对可以作为多个马约拉纳费米子的检测和拓扑相位之间的区别的一个很好的指标。
2022-05-06 cond-mat.supr-con
Majorana zero modes bound to a vortex line in a topological superconductor
我们探讨了三维拓扑超导体模型中束缚在涡旋线上的Majorana零模，着重讨论了前面导出的指数定理的有效性。我们首先在零能量下求解Bogoliubov-de Gennes方程，得到解析指数。接下来我们计算由序参量给出的拓扑指数。事实证明，它们确实是一致的，并且在缺陷是点状缺陷的隐含假设上推导出的指数定理对于线缺陷也是有效的。
2010-06-14 cond-mat.supr-con
Disorder robustness and protection of Majorana bound states in ferromagnetic chains on conventional superconductors
马约拉纳束缚态（MBS）是铁磁杂质链在常规超导体上沉积的有限自旋轨道耦合的清洁极限。在这里，我们表明，这些MBS是非常强大的对无序。通过进行自洽计算，我们发现，MBS的保护，只要周围的超导体没有表现出大的不均匀性的迹象。我们发现，较长的链提供了更大的稳定性，对无序的MBS，虽然小间隙减少，自旋轨道耦合和超导性的强度增加。
2017-05-17 cond-mat.supr-con
Counting Majorana zero modes in superconductors
计算公式的数量（马约拉纳）零模式绑定到拓扑点缺陷的电荷共轭对称性系统的梯度展开进行评估。这种半经典计数的零模式被应用到一些例子，包括石墨烯和手性p波超导体在二维空间。在所有情况下，我们明确地将零模式的计数与陈数联系起来。
2011-04-07 cond-mat.supr-con hep-th
